Shkencëtarët dhe inxhinierët nga Universiteti i Wisconsin – Madison kanë arritur të krijojnë një transistor nga nanotubat e karbonit, i cili ka rezultuar më i mirë se transistorët e zakonshëm nga silici (Si) dhe ata nga arsenidi i galiumit (GaAs). Metodat se si e kanë arritur një gjë të tillë janë përshkruar në artikullin e tyre të publikuar në revistën shkencore Science Advances, më 2 shtator.
Nanotubat nga karboni janë struktura cilindrike nga karboni, ku faqet e cilindrit përbëhen nga shtresa karboni me trashësi prej një shtrese atomesh. Ata janë jashtëzakonisht të hollë dhe mund të arrijnë gjatësi mjaft të madhe në krahasim me trashësinë. Ata kanë përçueshmëri të mirë dhe ka kohë që shihen si zëvendësuesit e silicit. Por, deri më tani, pastërtia e tyre ka qenë problem, pasi që versionet metalikë dhe gjysmëpërçues të tyre paraqiten së bashku. Versioni metalik funksionon pak a shumë si tel bakri duke i prishur punë gjysmëpërçuesit. Vetëm disa javë më parë, kimistët nga Universiteti McMaster kanë prezantuar një metodë për pastrimin e tyre. Shkencëtarët nga UW – Madison kanë përdorur një metodë ndryshe për pastrimin e nanotubave të tyre, e cila lë vetëm 0,01% të nanotubave metalikë pa hequr.
Transistorët janë komponentë shumë të rëndësishëm të qarqeve elektronike dhe çdo pajisje përmban shumë të tillë. Sot ata përbëhen nga Si dhe GaAs dhe sa vijnë e zvogëlohen në përmasa. Teorikisht, një transistor nga nanotubat e karbonit do to duhet të kishte rezultate 5 herë më të mira se një transistor nga Si. Por, për shkak të problemeve me pastërtinë, kjo gjë nuk ka qenë e mundur deri më tani. Transistori i krijuar nga inxhinierët e UW-Madison ka arritur rrymë 1,9 herë më të lartë se transistori nga Si me të njëjtën gjeometri, humbje dhe me të njëjtat përmasa. Kjo është hera e parë që arrihet diçka e tillë. Sidoqoftë ka ende hapa për të bërë, pasi që ende nuk janë krijuar transistorë nga nanotubat me format që paraqiten te ata nga Si.
Për krijimin e transistorit, shkencëtarët e shkencave materiale fillimisht i pastruan nanotubat duke i ndarë ata në nanotuba metalikë dhe nanotuba gjysmëpërçues me ndihmën e polimereve. Pastaj, inxhinierët krijuan transistorët duke renditur nanotubat në formatin e nevojshëm. Këtë e bënë duke përdorur metodën e krijuar në vitin 2014, të quajtur “vetëmontimi avullues lundrues” (floating evaporative self-assembly). Për të arritur kontakt të mirë mes elektrodave të transistorit dhe nanotubave, ata përdorën “pjekjen” në një furrë vakumi për heqjen e polimerit izolues, i cili ishte përdorur për ndarjen e nanotubave. Rezultati ishte një tranzistor më i mirë se më të mirët në përdorim.
Nanotubat nga karboni janë struktura cilindrike nga karboni, ku faqet e cilindrit përbëhen nga shtresa karboni me trashësi prej një shtrese atomesh. Ata janë jashtëzakonisht të hollë dhe mund të arrijnë gjatësi mjaft të madhe në krahasim me trashësinë. Ata kanë përçueshmëri të mirë dhe ka kohë që shihen si zëvendësuesit e silicit. Por, deri më tani, pastërtia e tyre ka qenë problem, pasi që versionet metalikë dhe gjysmëpërçues të tyre paraqiten së bashku. Versioni metalik funksionon pak a shumë si tel bakri duke i prishur punë gjysmëpërçuesit. Vetëm disa javë më parë, kimistët nga Universiteti McMaster kanë prezantuar një metodë për pastrimin e tyre. Shkencëtarët nga UW – Madison kanë përdorur një metodë ndryshe për pastrimin e nanotubave të tyre, e cila lë vetëm 0,01% të nanotubave metalikë pa hequr.
Transistorët janë komponentë shumë të rëndësishëm të qarqeve elektronike dhe çdo pajisje përmban shumë të tillë. Sot ata përbëhen nga Si dhe GaAs dhe sa vijnë e zvogëlohen në përmasa. Teorikisht, një transistor nga nanotubat e karbonit do to duhet të kishte rezultate 5 herë më të mira se një transistor nga Si. Por, për shkak të problemeve me pastërtinë, kjo gjë nuk ka qenë e mundur deri më tani. Transistori i krijuar nga inxhinierët e UW-Madison ka arritur rrymë 1,9 herë më të lartë se transistori nga Si me të njëjtën gjeometri, humbje dhe me të njëjtat përmasa. Kjo është hera e parë që arrihet diçka e tillë. Sidoqoftë ka ende hapa për të bërë, pasi që ende nuk janë krijuar transistorë nga nanotubat me format që paraqiten te ata nga Si.
Për krijimin e transistorit, shkencëtarët e shkencave materiale fillimisht i pastruan nanotubat duke i ndarë ata në nanotuba metalikë dhe nanotuba gjysmëpërçues me ndihmën e polimereve. Pastaj, inxhinierët krijuan transistorët duke renditur nanotubat në formatin e nevojshëm. Këtë e bënë duke përdorur metodën e krijuar në vitin 2014, të quajtur “vetëmontimi avullues lundrues” (floating evaporative self-assembly). Për të arritur kontakt të mirë mes elektrodave të transistorit dhe nanotubave, ata përdorën “pjekjen” në një furrë vakumi për heqjen e polimerit izolues, i cili ishte përdorur për ndarjen e nanotubave. Rezultati ishte një tranzistor më i mirë se më të mirët në përdorim.
Referencat:
1. http://news.wisc.edu/for-first-time-carbon-nanotube-transistors-outperform-silicon/
2. http://advances.sciencemag.org/content/2/9/e1601240
3. http://fiek.uni-pr.edu/getattachment/b81bdcc5-ef3f-49c4-8e00-306667e3db09/Ligjeratat-nga-ELEKTRONIKA,-Kapitulli-4---Transist.aspx
4. http://pendulumscimag.weebly.com/kimi/zbulimi-i-ri-ne-kimi-i-hape-rruge-revolucionit-teknologjik
1. http://news.wisc.edu/for-first-time-carbon-nanotube-transistors-outperform-silicon/
2. http://advances.sciencemag.org/content/2/9/e1601240
3. http://fiek.uni-pr.edu/getattachment/b81bdcc5-ef3f-49c4-8e00-306667e3db09/Ligjeratat-nga-ELEKTRONIKA,-Kapitulli-4---Transist.aspx
4. http://pendulumscimag.weebly.com/kimi/zbulimi-i-ri-ne-kimi-i-hape-rruge-revolucionit-teknologjik